JP2020048540A

JP2020048540A - 細胞分散ツール及び細胞分散装置

Info

Publication number: JP2020048540A
Application number: JP2018194662A
Authority: JP
Inventors: 昌憲和田; Yoshinori Wada
Original assignee: Able Corp
Current assignee: Able Corp
Priority date: 2018-09-27
Filing date: 2018-09-27
Publication date: 2020-04-02
Anticipated expiration: 2038-09-27
Also published as: JP7251008B2

Abstract

【課題】細胞が凝集した細胞凝集塊を、効率よく個々の細胞に分散することが可能な細胞分散デバイス及び細胞分散装置を提供する。【解決手段】細胞分散装置１００は、容器１０を有する。容器１０は、円形の底面及び円筒状の側面を有し、内部に処理液Ｗを保持する役割を果たす。容器１０は、底面の中央から立ち上がる支軸１２を備え、支軸１２の先端で、後述する回転体２０を回転可能に支持する。容器１０は、蓋体１６が着脱可能に構成され、蓋体１６によって、容器１０内部が汚染されることを防止することができるとともに、容器１０から処理液Ｗがこぼれ出ることを防止することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、細胞分散ツール及び細胞分散装置に関するものである。

細胞を培養する技術には種々のものが存在するが、得られる細胞は、複数の細胞が凝集して凝集塊となることがある。これを継代培養する場合や、再生医療や薬理試験等に利用するにあたっては、細胞凝集塊を個々の細胞に分散する必要があり、例えば特許文献１及び２には、細胞を分散する技術が提案されている。

特開平４−２３２８３４号公報特開２０１２−２４０６１号公報

特許文献１及び２には、細胞を分散させるための機械装置が提案されているが、特許文献１の技術は、特許文献２で指摘されているように細胞分散効率が悪く、特許文献２の技術は機構が複雑化するという問題点がある。

本発明の目的の一つは、細胞が凝集した細胞凝集塊を、効率よく個々の細胞に分散することが可能な細胞分散デバイス及び細胞分散装置を提供することにある。

（１）本発明に係る細胞分散ツールは、
細胞凝集塊を単一の細胞に分散するツールであって、
細胞凝集塊を含む処理液を収納する容器と、
前記容器の底面から立ち上がる支軸が挿入される凹部が形成された、前記凹部の底部で前記支軸に回転可能に支持される回転体と、
を有し、
前記回転体には、前記凹部の内外を連通する空気穴が形成されている。

これによると、容器に回転体を取り付けることが容易な細胞分散ツールを提供することができる。

（２）この記載の細胞分散ツールにおいて、
前記空気穴は、前記回転体が回転していない状態で、前記処理液の液面よりも高い位置に配置されていてもよい。

（３）この細胞分散ツールにおいて、
前記空気穴は、前記凹部の底部に形成されていてもよい。

（４）この細胞分散ツールにおいて、
前記凹部は、開口端部に向かって径が広がるテーパー穴となっていてもよい。

（５）本発明にかかる細胞分散装置は、上記いずれかに記載この細胞分散ツールを有する。

本実施の形態に係る細胞分散ツールについて説明するための図。本実施の形態に係る細胞分散手順について説明するための図。

以下、本発明を適用した実施の形態について説明する。ただし、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。すなわち、以下の実施の形態で説明するすべての構成が本発明にとって必須であるとは限らない。また、本発明は、以下の内容を自由に組み合わせたものを含む。

（１）細胞分散装置１の構成
はじめに、図１を参照して、本発明を適用した実施の形態に係る細胞分散装置１の構成について説明する。

細胞分散装置１００は、容器１０を有する。容器１０は、円形の底面及び円筒状の側面を有し、内部に処理液Ｗを保持する役割を果たす。容器１０は、底面の中央から立ち上がる支軸１２を備え、支軸１２の先端で、後述する回転体２０を回転可能に支持する。容器１０は、蓋体１６が着脱可能に構成され、蓋体１６によって、容器１０内部が汚染されることを防止することができるとともに、容器１０から処理液Ｗがこぼれ出ることを防止することができる。
容器１０及び後述する回転体２０は、細胞凝集塊を含む処理液Ｗに不活性で、かつ、耐性を有する材料で形成されることが好ましい。具体的には、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニルなどを適用することができる。

細胞分散装置１００は、回転体２０を有する。回転体２０は、外形が円柱状となった部材で、容器１０内に収納される。回転体２０には、底面から上面に向かって延びる凹部２２が形成されており、回転体２０は、凹部２２に支軸１２が挿入された状態で容器１０内に収納される。回転体２０は、凹部２２の底部２４で、支軸１２（容器１０）に回転可能に支持される。本実施の形態では、凹部２２の底部２４に形成された回転軸２６が、支軸１２の先端の凹部に入り込むように構成されている。なお、本実施の形態では、凹部２２は、開口端部２８に向かって径が広がるテーパー穴となっている。
回転体２０には、凹部２２の内外を連通する空気穴３０が形成されている。空気穴３０は、一方の端部が凹部２２の内面に開口し、他方の端部が回転体２０の外面に開口した貫通穴として構成することができる。本実施の形態では、空気穴３０は、凹部２２の底部２４に形成されているが、本発明はこれに限られるものではない。空気穴３０は、例えば、回転体２０が回転しない状態で、処理液Ｗの液面よりも高い位置に配置することが可能である。
なお、本実施の形態では、回転体２０は上面に凸部が形成されている。これにより、回転体２０を保持することができるため、容器１０への着脱が容易になる。

細胞分散装置１００は、駆動手段５０を有する。駆動手段５０は、容器１０内で回転体２０を回転させる役割を果たす。本実施の形態では、駆動手段５０は、駆動磁石５２と、駆動磁石５２を回転させるモータ５４とを有する。そして、駆動磁石５２を回転させることにより、回転体２０に設けられた従動磁石５６を従動させて、回転体２０を回転させる。

細胞分散装置１００によると、容器１０内で回転体２０を回転させることにより、処理液Ｗには遠心力が作用し、容器１０の内側面に押し付けられながら容器１０内を周回する。容器１０内で回転体２０が回転すると、容器１０の内壁面と回転体２０の外側面との間には速度差が発生し、そのため、その間を周回する処理液Ｗにはせん断力が作用する。処理液Ｗに含まれる細胞凝集塊にこのせん断力が作用することで、細胞凝集塊を単一の細胞に分散することが可能になる。

（２）細胞分散手順
次に、図２（ａ）〜図２（ｃ）を参照して、細胞分散装置１００を利用した細胞分散手順について説明する。
はじめに、容器１０及び回転体２０を有する細胞分散ツール１を用意する。細胞分散ツール１は、滅菌処理された状態で用意することが好ましい。そして、図２（ａ）に示すように、容器１０に処理液Ｗを入れる。そして、図２（ｂ）に示すように、容器１０に回転体２０をセットし、蓋体１６を取り付ける。その後、図２（ｃ）に示すように、細胞分散ツール１の回転体２０を回転させ、処理液Ｗに含まれる細胞凝集塊を、単一の細胞に分散させる。なお、回転体２０の回転速度や回転時間といった駆動条件は、分散対象となる細胞（細胞凝集塊）に適した値とすることができ、具体的には実験的に求めることができる。また、容器１０に回転体２０を取り付けた状態で、容器１０に溶液Ｗを入れる手順とすることも可能である。

（３）処理液Ｗ
本実施の形態に適用可能な処理液Ｗは、細胞凝集塊を含む溶液である。
処理液Ｗに含まれる細胞凝集塊（細胞）は特に限定されるものではなく、例えば、動物、昆虫、植物などの細胞を挙げることが出来る。動物細胞の由来として、ヒト、サル、イヌ、ネコ、ウサギ、ラット、ヌードマウス、マウス、モルモット、ブタ、ヒツジ、チャイニーズハムスター、ウシ、マーモット、アフリカミドリザルなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。特に細胞分散装置１００では、多能性幹細胞（ｉＰＳ細胞、ＥＳ細胞など）、神経幹細胞等の幹細胞といった、従来技術では分散効率が悪いとされてきた細胞への適用が可能である。また、細胞分散装置１００で処理される細胞の取得方法は特に限られるものではなく、種々の方法で取得された細胞を利用することができる。例えば、細胞凝集塊は、培養によって生成されたものを利用してもよく、生体由来の組織片（切片）を利用してもよい。
また、処理液Ｗを構成する溶液も、特に限定されるものではない。例えば、細胞を培養するための培養液を適用してもよく、トリプシン、プロテアーゼ、コラゲナーゼなどの酵素や、ＥＤＴＡなどのキレート剤を添加したものを利用することも可能である。

（４）作用効果
本実施の形態では、細胞分散装置１００（細胞分散ツール１）の回転体２０には、凹部２２の内外を連通する空気穴３０が形成されているため、容器１０に回転体２０を取り付ける際に、凹部２２から空気が排出されて凹部２２内に処理液Ｗが入り込む。そのため、回転体２０が処理液Ｗから受ける浮力を小さくすることができ、回転体２０の取り付けが容易になる。また、本実施の形態では、回転体の凹部２２が、開口端部２８に向かって径が広くなるテーパー穴になっている。これによると、回転体２０の回転に伴って処理液Ｗに作用する遠心力により、凹部２２内の処理液Ｗは開口端部２８から排出され、容器１０の内壁と回転体２０の外側面の間に移動する。このとき、空気穴３０を通して凹部２２内に空気が入り込むため、処理液Ｗの一部が凹部２２内に残ることを防止することができ、処理液Ｗの全量にせん断力を作用させることが可能になるとともに、細胞凝集塊の分散工程で処理液Ｗに気泡が入り込みにくくなることから、細胞にダメージを与えないように分散処理を行うことが可能になる。

１…細胞分散ツール、１０…容器、１２…支軸、１６…蓋体、２０…回転体、２２…凹部、２４…底部、２６…回転軸、２８…開口端部、３０…空気穴、５０…駆動手段、５２…駆動磁石、５４…モータ、５６…従動磁石、１００…細胞分散装置、Ｗ…処理液

Claims

細胞凝集塊を単一の細胞に分散するツールであって、
細胞凝集塊を含む処理液を収納する容器と、
前記容器の底面から立ち上がる支軸が挿入される凹部が形成された、前記凹部の底部で前記支軸に回転可能に支持される回転部材と、
を有し、
前記回転部材には、前記凹部の内外を連通する空気穴が形成されている細胞分散ツール。
請求項１に記載の細胞分散ツールにおいて、
前記空気穴は、前記回転体が回転していない状態で、前記処理液の液面よりも高い位置に配置される細胞分散ツール。
請求項１又は請求項２に記載の細胞分散ツールにおいて、
前記空気穴は、前記凹部の底部に形成されている細胞分散ツール。
請求項１から請求項３のいずれかに記載の細胞分散ツールにおいて、
前記凹部は、開口端部に向かって径が広がるテーパー穴となっている細胞分散ツール。
請求項１から請求項４のいずれかに記載の細胞分散ツールを有する細胞分散装置。